JP6160695B2 - COMMUNICATION METHOD, COMMUNICATION SYSTEM, CONTROL DEVICE, AND RADIO DEVICE - Google Patents
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Description
本発明は、通信方法、通信システム、制御装置および無線装置に関する。 The present invention relates to a communication method, a communication system, a control device, and a wireless device.
近年、無線通信のトラフィックが増加している。これに伴い、たとえば、テレビ放送周波数帯などの空きチャネル(ホワイトスペース)の利用が検討されている(たとえば、下記非特許文献1参照。)。 In recent years, wireless communication traffic has increased. In connection with this, utilization of empty channels (white space), such as a television broadcast frequency band, is examined (for example, refer to the following nonpatent literature 1).
しかしながら、従来技術では、複数の無線装置が同一の周波数を同一エリアで使用する場合に、複数の無線装置の通信方式が異なっていると干渉制御が困難であり、干渉が大きくなるという問題がある。 However, in the related art, when a plurality of wireless devices use the same frequency in the same area, there is a problem that interference control becomes difficult and interference increases if the communication methods of the plurality of wireless devices are different. .
本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、干渉の低減を図ることができる通信方法、通信システム、制御装置および無線装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a communication method, a communication system, a control device, and a wireless device capable of reducing interference in order to solve the above-described problems caused by the prior art.
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明の一側面によれば、無線装置が、前記無線装置が無線通信または無線放送に使用可能な無線方式を示す情報を制御装置へ送信し、前記制御装置が、無線方式と使用可能な周波数とを対応付ける周波数情報の中から、前記無線装置によって送信された情報が示す無線方式に対応する周波数を抽出し、抽出した周波数を示す情報を前記無線装置に送信し、前記無線装置が、前記制御装置によって送信された情報が示す周波数によって無線通信または無線放送を行う、ことを特徴とする通信方法、通信システム、制御装置および無線装置が提案される。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, according to one aspect of the present invention, a wireless device transmits information indicating a wireless method that the wireless device can use for wireless communication or wireless broadcasting to a control device. The control device extracts a frequency corresponding to a wireless method indicated by information transmitted by the wireless device from frequency information associating a wireless method with a usable frequency, and the information indicating the extracted frequency is Proposed is a communication method, a communication system, a control device, and a wireless device, characterized in that the wireless device transmits to a wireless device, and the wireless device performs wireless communication or wireless broadcasting at a frequency indicated by information transmitted by the control device. The
本発明の一側面によれば、干渉の低減を図ることができるという効果を奏する。 According to one aspect of the present invention, there is an effect that interference can be reduced.
以下に図面を参照して、本発明にかかる通信方法、通信システム、制御装置および無線装置の実施の形態を詳細に説明する。本発明の通信システムは、たとえば以下の周波数管理システムにより実現される。また、本発明の制御装置は、たとえば以下の周波数管理装置により実現される。 Exemplary embodiments of a communication method, a communication system, a control device, and a wireless device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The communication system of the present invention is realized by the following frequency management system, for example. Moreover, the control apparatus of this invention is implement | achieved by the following frequency management apparatuses, for example.
(周波数管理システムの機能的構成の一例)
図1は、周波数管理システムの機能的構成の一例を示す説明図である。図1に示すように、周波数管理システム100は、複数の無線装置101と、周波数管理装置110とを有する。複数の無線装置101は、それぞれ通信装置102と所定の無線方式により接続される。周波数管理装置110は、無線装置101と通信接続され、無線装置101と通信装置102との間の各無線方式による接続について周波数を管理する。
(Example of functional configuration of frequency management system)
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an example of a functional configuration of a frequency management system. As shown in FIG. 1, the
ここで、IEEE802ではTVWS(テレビホワイトスペース)の2次利用を行う無線システム向けに、IEEE802.11af、IEEE802.15.4m、IEEE802.22の3つの無線方式が標準化されている。IEEE802.11afを用いれば、たとえば、Wi−Fi(Wireless Fidelity)(「Wi−Fi」は登録商標)をTVWSで利用できる。IEEE802.15.4mを用いれば、たとえば近距離無線通信規格のZigBee(「ZigBee」は登録商標)をTVWSで利用できる。IEEE802.22を用いれば中長距離エリアをカバーする広域無線ネットワークを構築できる。 Here, in IEEE802, three wireless systems, IEEE802.11af, IEEE802.15.4m, and IEEE802.22, are standardized for a wireless system that performs secondary use of TVWS (TV white space). If IEEE802.11af is used, for example, Wi-Fi (Wireless Fidelity) ("Wi-Fi" is a registered trademark) can be used in TVWS. If IEEE802.15.4m is used, for example, ZigBee ("ZigBee" is a registered trademark) of the short-range wireless communication standard can be used in TVWS. If IEEE 802.22 is used, a wide area wireless network that covers a medium and long distance area can be constructed.
IEEE802.19.1では、異なる無線方式を用いた無線装置101同士の共存が検討されている。IEEE802.19.1では、TVWSの2次利用を行う無線装置101の共存を管理する共存マネージャが設けられ、無線システム向けに、管理サービスおよび情報サービスの2種類の共存サービスを提供する。どのサービスを利用するかは、無線装置101毎または地域毎に決めることが可能である。
In IEEE802.19.1, coexistence of
管理サービスでは、共存マネージャが個々の無線装置101の周波数割り当てを直接行うことにより、異なる無線方式の共存を実現する。一方、情報サービスでは、無線装置101の要求に応じて、その無線装置101に隣接する無線装置101が利用している周波数に関する情報を提供し、該当無線システムが干渉の少ない周波数を選びやすくする。
In the management service, coexistence managers realize coexistence of different wireless systems by directly assigning frequencies of individual
このような管理サービスを行うのにあたり、異なる無線方式または同一の無線方式を用いる無線装置101間の共存条件を定める必要がある。たとえば、異なる無線方式を用いる場合は通信エリアが被らないことや、同一の無線方式を用いる場合はチャネル占有率の和が100%を超えないことを条件とする。このような条件を満たす周波数が存在する位置にある無線装置101に対しては、周波数が割り当てられる。
In performing such a management service, it is necessary to determine coexistence conditions between
従来では、周波数割り当てに必要なエリアまたは占有率の情報は、予測に基づいて行われているため、各無線装置101は自身の通信品質を確保するため広い周波数帯域や広いエリアを要求することとなる。そのため、受け入れ可能な無線装置101の周波数帯域が少なくなり、周波数の利用効率が低下する。
Conventionally, since the information on the area or occupancy rate necessary for frequency allocation is performed based on prediction, each
そこで、本実施の形態では、無線装置101の位置と無線方式との組み合わせに応じて使用可能な周波数を設定することにより、同一周波数かつ異なる無線方式という干渉制御が困難な各通信の発生を減らすことを可能にし、干渉を低減する。
Therefore, in the present embodiment, the frequency that can be used is set according to the combination of the position of the
無線装置101は、送信部121と、受信部122と、無線部123と、を有する。周波数管理装置110は、受信部111と、抽出部112と、送信部113と、取得部114と、更新部115と、を有する。送信部121は、無線装置101が無線通信または無線放送に使用可能な無線方式を示す情報を周波数管理装置110へ送信する。送信部121は、無線装置101が無線通信または無線放送に使用可能な無線方式を示す情報とともに無線装置101の位置情報についても送信する。
The
受信部111は、無線装置101から無線装置101が無線通信または無線放送に使用可能な無線方式を示す情報を受信する。抽出部112は、無線方式と使用可能な周波数とを対応付ける周波数情報の中から、無線装置101によって送信された情報が示す無線方式に対応する周波数を抽出する。たとえば、抽出部112は、無線装置101の位置情報を用いて、無線装置101が位置するエリア内における周波数を抽出する。
The
送信部113は、抽出部112によって抽出された周波数を示す情報を無線装置101に送信する。無線装置101の受信部122は、周波数管理装置110から送信された情報受信する。無線部123は、受信部122によって受信された情報が示す周波数によって通信装置102と無線通信または無線放送を行う。
The
取得部114は、無線装置101を含む無線装置群における電波の干渉度合いを周波数毎に示す情報を取得する。干渉度合いは、たとえば、電波の数が多くなって電波の混雑度合いが高くなると、それに比例して高くなる。更新部115は、取得部114によって取得された情報に基づいて、干渉度合いが所定の度合いを超える周波数に対応する無線方式を減らすように周波数情報を更新する。干渉度合いが所定の度合いを超えるとは、たとえば、電波の混雑度合いが所定量以上になることである。
The
抽出部112は、更新部115によって更新された周波数情報の中から、無線装置101によって送信された情報が示す無線方式に対応する周波数を抽出する。送信部113は、取得部114によって抽出された周波数を示す情報を無線装置101に送信する。
The
また、更新部115は、取得部114によって取得された干渉度合いを示す情報に基づいて、干渉度合いが所定の度合いを超えた周波数の干渉度合いが所定の度合いを下回ると、上記の減らした無線方式を元に戻すように周波数情報を更新する。干渉度合いが所定の度合いを下回るとは、たとえば、電波の数が少なくなって電波の混雑度合いが低くなることである。抽出部112は、更新部115によって更新された周波数情報の中から、無線装置101によって送信された情報が示す無線方式に対応する周波数を抽出する。送信部113は、抽出部112によって抽出された周波数を示す情報を無線装置101に送信する。
In addition, the
更新部115は、干渉度合いが所定の度合いを超える周波数に対応する無線方式の中から、無線装置群のうちの無線方式を使用中の無線端末の数に基づいて選択した無線方式を使用不可にするように周波数情報を更新する。つまり、電波の混雑度合いが所定量以上になった周波数では、少なくとも1つ以上、使用中の無線方式を使用不可にする。使用不可にする無線方式は、たとえば使用数の少ない無線方式である。使用不可となった無線方式の無線装置101は、他の周波数に変更することにより、同じ無線方式で使用可能である。
The updating
更新部115は、干渉度合いが所定の度合いを超える周波数に対応する無線方式のうちの、所定の比率が閾値を超える無線方式がない場合、干渉度合いが所定の度合いを超える周波数に対応する無線方式を減らさない。所定の比率は、無線装置群の数に対する無線方式を使用中の無線端末の数の比率であり、占有比率という。電波の混雑度合いが所定量以上になった周波数でも、占有比率が閾値を超える無線方式がない場合、無線方式は減らさない。これにより、多数の無線装置101を他の周波数に変更しなくて済む。
When there is no radio system whose predetermined ratio exceeds a threshold among radio systems corresponding to frequencies whose degree of interference exceeds a predetermined degree, the
更新部115は、干渉度合いが所定の度合いを超える周波数に対応する無線方式のうちの1つの無線方式のみを使用可にするように周波数情報を更新する。閾値は、予め定めた固定値でもよいが、周波数情報において無線方式のみを使用可とした周波数の数に応じた閾値である。周波数情報において無線方式のみを使用可とした周波数の数に応じた閾値とは、たとえば、無線方式における周波数の見込み比率である。なお、見込み比率の詳細については後述する。
The updating
送信部113は、抽出部112によって抽出された周波数を示す情報と、抽出された周波数が使用可能な期間を示す情報とを無線装置101に送信する。無線装置101の受信部122は、無線装置101から、周波数を示す情報と、周波数が使用可能な期間を示す情報と、を受信する。無線部123は、受信部122によって受信された情報が示す有効期間が経過するまで、周波数管理装置110によって送信された情報が示す周波数によって無線通信または無線放送を行う。
The
(周波数管理システムのシステム構成例)
図2は、周波数管理システムのシステム構成例を示す説明図である。図2に示すように、周波数管理システム100は、複数の無線装置101と、複数の通信装置102と、周波数管理装置110と、を有する。なお、無線装置101は、図2に示すように、無線装置101a,101b,101c,101dを含む。通信装置102は、図2に示すように、通信装置102a,102b,102c,102dを含む。
(System configuration example of frequency management system)
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a system configuration example of the frequency management system. As illustrated in FIG. 2, the
複数の無線装置101は、それぞれ通信装置102とネットワーク220とを中継する。通信装置102は、たとえば、スマートフォン、携帯電話、PC(Personal Computer)などである。無線装置101および通信装置102は、それぞれ無線通信ネットワーク201を介して接続されている。無線通信ネットワーク201は、図2に示すように、無線通信ネットワーク201a,201b,201c,201dを含む。周波数管理装置110は、無線通信ネットワーク201において利用可能な周波数を管理する。
The plurality of
無線装置101は、無線通信ネットワーク201による通信が可能な所定範囲を通信エリアとして通信装置102と接続する。無線装置101および通信装置102は、通信可能な位置関係にある場合に無線通信ネットワーク201により接続される。
The
たとえば、無線通信ネットワーク201の無線方式としては、無線LAN(Local Area Network)、IEEE802.11a、IEEE802.11n、W−CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)、LTE(Long Term Evolution)(登録商標)、などが挙げられる。 For example, as a wireless method of the wireless communication network 201, a wireless LAN (Local Area Network), IEEE802.11a, IEEE802.11n, W-CDMA (Wideband Code Multiple Access), LTE (Long Term Registration), Etc.
また、ネットワークとしては、無線通信ネットワーク201に限らず、放送ネットワークであってもよい。その場合、無線装置101を送信装置とし、通信装置102を受信装置とすればよい。無線方式としては、ISDB−T(Integrated Services Digital Broadcasting−Terrestrial)(登録商標)などが挙げられる。
Further, the network is not limited to the wireless communication network 201 and may be a broadcast network. In that case, the
無線装置101は、周波数利用要求とともに、自身の無線方式に関する情報と自身の位置情報とを周波数管理装置110へ送信する。周波数管理装置110は、どの無線方式のどの周波数が利用可能であるかどうかを管理しており、無線装置101の無線方式を利用することが可能な周波数を抽出する。周波数管理装置110は、抽出した周波数を利用可能な周波数として無線装置101に返信する。無線装置101は、周波数管理装置110によって指定された周波数を用いて通信や放送を行う。
The
(無線装置のハードウェア構成の一例)
図3は、無線装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図3に示すように、無線装置101は、CPU301と、メモリ302と、ユーザインタフェース303と、通信インタフェース304と、位置情報取得装置305と、を有する。CPU301と、メモリ302と、ユーザインタフェース303と、通信インタフェース304と、位置情報取得装置305とは、バス309によって接続されている。
(Example of hardware configuration of wireless device)
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the wireless device. As illustrated in FIG. 3, the
CPU301(Central Processing Unit)は、無線装置101の全体の制御を司る。メモリ302には、たとえばメインメモリおよび補助メモリが含まれる。メインメモリは、たとえばRAM(Random Access Memory)である。メインメモリは、CPU301のワークエリアとして使用される。
A CPU 301 (Central Processing Unit) governs overall control of the
補助メモリは、たとえば磁気ディスク、光ディスク、フラッシュメモリなどの不揮発メモリである。補助メモリには、無線装置101を動作させる各種のプログラムが記憶されている。補助メモリに記憶されたプログラムは、メインメモリにロードされてCPU301によって実行される。
The auxiliary memory is, for example, a nonvolatile memory such as a magnetic disk, an optical disk, or a flash memory. Various programs for operating the
ユーザインタフェース303は、たとえば、ユーザからの操作入力を受け付ける入力デバイスや、ユーザへ情報を出力する出力デバイスなどを含む。入力デバイスは、たとえば、タッチパネルやキー(たとえばキーボード)やリモコンなどによって実現することができる。出力デバイスは、たとえば、タッチパネルやディスプレイやスピーカなどによって実現することができる。ユーザインタフェース303は、CPU301によって制御される。
The
通信インタフェース304は、たとえば、無線や有線によって周波数管理装置110の外部装置との間で通信を行うインタフェースである。通信インタフェース304は、CPU301によって制御される。位置情報取得装置305は、無線装置101の位置情報を取得する。位置情報取得装置305としては、たとえばGPS(Global Positioning System)衛星からのGPS情報を基に位置情報を取得する装置が挙げられる。なお、位置情報取得装置305としては、GPS情報を基に位置情報を取得する装置に限らず、無線装置101が固定設置される場合には固定設置される位置情報を予めメモリ302に記憶しておき、メモリ302から取得する装置でもよい。
The
図1を用いて説明した無線装置101の、送信部121と、受信部122と、無線部123とは、CPU301によって実現される。すなわち、CPU301が各種プログラムを実行することにより、各部の機能を実現する。
The
(周波数管理装置および通信装置のハードウェア構成の一例)
図4は、周波数管理装置および通信装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図4の説明では、主体を周波数管理装置110として説明するが、通信装置102についても同様の構成である。図4に示すように、周波数管理装置110は、CPU401と、メモリ402と、ユーザインタフェース403と、通信インタフェース404と、を有する。CPU401、メモリ402、ユーザインタフェース403および通信インタフェース404は、バス409によって接続されている。
(Example of hardware configuration of frequency management device and communication device)
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the frequency management device and the communication device. In the description of FIG. 4, the subject is described as the
CPU401は、周波数管理装置110または通信装置102の全体の制御を司る。メモリ402には、たとえばメインメモリおよび補助メモリが含まれる。メインメモリは、たとえばRAMである。メインメモリは、CPU401のワークエリアとして使用される。
The CPU 401 governs overall control of the
補助メモリは、たとえば磁気ディスク、光ディスク、フラッシュメモリなどの不揮発メモリである。補助メモリには、周波数管理装置110を動作させる各種のプログラムが記憶されている。補助メモリに記憶されたプログラムは、メインメモリにロードされてCPU401によって実行される。
The auxiliary memory is, for example, a nonvolatile memory such as a magnetic disk, an optical disk, or a flash memory. Various programs for operating the
ユーザインタフェース403は、たとえば、ユーザからの操作入力を受け付ける入力デバイスや、ユーザへ情報を出力する出力デバイスなどを含む。入力デバイスは、たとえば、タッチパネルやキー(たとえばキーボード)やリモコンなどによって実現することができる。出力デバイスは、たとえば、タッチパネルやディスプレイやスピーカなどによって実現することができる。ユーザインタフェース403は、CPU401によって制御される。
The
通信インタフェース404は、たとえば、無線や有線によって周波数管理装置110の外部装置との間で通信を行うインタフェースである。通信インタフェース404は、CPU401によって制御される。
The
図1を用いて説明した周波数管理装置110の、受信部111と、抽出部112と、送信部113と、取得部114と、更新部115とは、CPU401によって実現される。すなわち、CPU401が各種プログラムを実行することにより、各部の機能を実現する。
The
(周波数管理装置の機能的構成の詳細構成の一例)
図5は、周波数管理装置の機能的構成の詳細構成の一例を示す説明図である。図5において、周波数管理装置110は、受信部501と、受信信号処理部502と、周波数管理部503と、送信信号処理部504と、送信部505と、記憶部520と、を有する。
(Example of detailed configuration of functional configuration of frequency management device)
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating an example of a detailed configuration of the functional configuration of the frequency management device. In FIG. 5, the
受信部501は、無線装置101から無線方式に関する情報等を示す信号を受信する。受信信号処理部502は、受信部501によって受信された信号を復号する。たとえば、受信信号処理部502は、信号を復号することにより、無線装置101の識別番号や、位置情報や、無線方式の情報などを得る。
The receiving
周波数管理部503は、エリア毎の周波数利用を記憶する記憶部520を参照し、無線装置101が位置するエリアにおいて、無線装置101の無線方式を利用することが可能な周波数のリストを抽出する。送信信号処理部504は、周波数管理部503によって指定された周波数のリストや宛先などをパケット化する。送信部505は、送信信号処理部504によってパケット化された信号を無線装置101へ送信する。
The
ここで、周波数管理部503は、周波数リスト抽出部511と、周波数リスト決定部512と、利用状況集計部513と、混雑評価部514と、無線方式変更部515と、を有する。周波数リスト抽出部511は、記憶部520に記憶される利用規定テーブル800(図8参照)を参照して、無線装置101が位置するエリア毎の周波数リストを抽出する。周波数リスト決定部512は、周波数リスト抽出部511によって抽出された周波数のリストの中から、利用可能な周波数のリストを決定する。周波数リスト決定部512は、利用可能な周波数のリストを送信信号処理部504へ出力する。
Here, the
また、受信部501は、無線装置101へ利用可能な周波数のリストを送信したことにより、無線装置101から利用する周波数を示す信号を受信する。利用状況集計部513は、無線装置101が利用する周波数を集計し、集計結果を記憶部520に記憶させる。たとえば、利用状況集計部513は、記憶部520に記憶される利用状況データベース900(図9参照)および占有度合いテーブル1000(図10参照)を更新する。
In addition, the
混雑評価部514は、利用状況集計部513によって更新される利用状況の集計結果を用いて、各周波数の混雑度合いを評価する。多数の無線方式が混在して電波が混雑してくると、電波の干渉が生じやすくなる。そのため、混雑度合いとは、干渉度合いといえる。混雑評価部514は、具体的には、干渉による信号の劣化が所定値以上となる混雑度合いであるか否かを評価する。
The
無線方式変更部515は、エリア内の利用可能な無線方式を許容する。たとえば、無線方式変更部515は、混雑評価部514によって干渉による信号の劣化が所定値以上となる混雑度合いであると評価された場合、利用可能な無線方式を限定する。つまり、無線方式変更部515は、混雑度合いが高くなると、利用可能な無線方式を限定する。
The radio
また、無線方式変更部515は、利用可能な無線方式を限定した後、混雑評価部514によって干渉による信号の劣化がほとんどない混雑度合いであると評価された場合、無線方式の限定を解除する。つまり、無線方式変更部515は、混雑度合いが低くなると、利用可能な無線方式の限定を解除する。
In addition, after limiting available radio systems, the radio
受信部501と、受信信号処理部502と、周波数管理部503と、送信信号処理部504と、送信部505と、周波数リスト抽出部511と、周波数リスト決定部512と、利用状況集計部513と、混雑評価部514と、無線方式変更部515とは、図4に示したCPU401によって実現される。すなわち、CPU401が各種プログラムを実行することにより、各部501〜505,511〜515の機能を実現する。また、記憶部520は、図4に示したメモリ402によって実現される。
A
(各エリアのピクセルの一例)
図6は、各エリアのピクセルの一例を示す説明図である。図6の説明図600に示すように、周波数管理装置110は、たとえば、エリア毎の区域を格子状に分けたピクセル単位で周波数を管理する。具体的には、ピクセル1、ピクセル2、…、というように、各ピクセルに番号を付した上で、複数のピクセルを含むエリア毎に周波数を管理する。
(An example of pixels in each area)
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an example of pixels in each area. As illustrated in an explanatory diagram 600 of FIG. 6, the
(各ピクセルの利用可能データベースの一例)
図7は、各ピクセルの利用可能データベースの一例を示す説明図である。図7に示すように、利用可能データベース700は、たとえば各エリアのピクセル毎に、利用可能な周波数帯域が対応付けられている。周波数帯域は、上限の周波数と下限の周波数とが定められている。利用可能データベース700の各ピクセルにおいて、「0」は利用可能な周波数を示し、「1」は利用不可能な周波数を示している。たとえば、ピクセル1では、周波数帯域f1が利用可能であり、周波数帯域f2が利用不可能になっている。このように、各エリアのピクセル毎に、どの周波数が利用可能であるか否かが記憶されている。
(An example of an available database for each pixel)
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of an available database for each pixel. As shown in FIG. 7, in the
なお、ピクセルに応じて最大送信電力が変わる場合には、各データベースにおいて、最大送信電力値を記憶すればよい。この場合、たとえば、利用できない周波数については0Wを記憶すればよい。また、固定デバイス(固定マスター無線装置)とポータブルデバイス(ポータブル・マスター無線装置)とで最大送信電力が異なる場合、デバイスの種別毎に利用可能データベース700を用意しておけばよい。利用可能データベース700は、周波数管理装置110の記憶部520(図5参照)に記憶されている。
When the maximum transmission power varies depending on the pixel, the maximum transmission power value may be stored in each database. In this case, for example, 0 W may be stored for frequencies that cannot be used. Further, when the maximum transmission power differs between the fixed device (fixed master wireless device) and the portable device (portable master wireless device), an
(利用規定テーブルの一例)
図8は、利用規定テーブルの一例を示す説明図である。図8に示すように、利用規定テーブル800は、各エリアの利用可能な無線方式の周波数を示している。たとえば、エリア1において、周波数f1は、無線方式aおよび無線方式bが利用可能であることを表している。また、周波数f2は、無線方式a、無線方式bおよび無線方式cが利用可能であることを表している。さらに、周波数f3は、無線方式bおよび無線方式cが利用可能であることを表している。
(Example of usage rule table)
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of the usage rule table. As shown in FIG. 8, the usage rule table 800 shows the frequencies of the wireless systems that can be used in each area. For example, in
言い換えれば、無線方式aの場合、周波数f1,f2が利用可能である。無線方式bの場合、周波数f1,f2,f3が利用可能である。無線方式cの場合、周波数f2,f3が利用可能である。このように、利用規定テーブル800は、各エリアにおいて無線方式毎の利用可能な周波数を示している。利用規定テーブル800は、周波数管理装置110の記憶部520(図5参照)に記憶されている。
In other words, in the case of the wireless system a, the frequencies f1 and f2 can be used. In the case of the wireless system b, the frequencies f1, f2, and f3 can be used. In the case of the wireless system c, the frequencies f2 and f3 can be used. As described above, the usage rule table 800 indicates the frequencies that can be used for each wireless method in each area. The usage rule table 800 is stored in the storage unit 520 (see FIG. 5) of the
(利用状況データベースの一例)
図9は、利用状況データベースの一例を示す説明図である。図9に示すように、利用状況データベース900は、各エリアの各ピクセルについて周波数毎に利用中の無線方式を記憶している。たとえば、エリア1のピクセル1には、周波数f1の無線方式aが利用中であることを示している。また、エリア1のピクセル3には、周波数f2の無線方式bが利用中であることを示している。また、エリア1のピクセルk+3には、周波数f2の無線方式cが利用中であることを示している。
(Example of usage database)
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating an example of a usage status database. As shown in FIG. 9, the
(占有度合いテーブルの一例)
図10は、占有度合いテーブルの一例を示す説明図である。図10に示すように、占有度合いテーブル1000は、各エリアの各周波数について無線方式毎の占有度合いを記憶している。周波数fnにおける無線方式xの占有度合いは下記(1)式によって算出することができる。
(Example of occupancy degree table)
FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of the occupation degree table. As illustrated in FIG. 10, the occupation degree table 1000 stores an occupation degree for each radio system for each frequency in each area. The degree of occupation of the radio system x at the frequency fn can be calculated by the following equation (1).
無線装置jが無線方式xを使っていれば、pn(x,j)=1とし、そうでなければ0とする。すなわちエリアにおいて無線方式xを使っている無線装置を数え上げることにより占有合いを算出することができる。 If the wireless device j uses the wireless system x, pn (x, j) = 1, otherwise 0. That is, the occupation can be calculated by counting the number of wireless devices using the wireless system x in the area.
たとえば、占有度合いテーブル1000に示すように、周波数f1について、無線方式aはP1(a)、無線方式bはP1(b)、無線方式cはP1(c)となっている。なお、占有度合いテーブル1000では、周波数および無線方式がいずれも3種類の場合を例に挙げて説明したが、これは一例に過ぎず、周波数および無線方式は、多数種類をとり得る。 For example, as shown in the occupation degree table 1000, for the frequency f1, the wireless method a is P1 (a), the wireless method b is P1 (b), and the wireless method c is P1 (c). In the occupancy degree table 1000, the case where both the frequency and the radio system are three types has been described as an example, but this is only an example, and the frequency and the radio system can take many types.
(周波数利用要求に関するシーケンスの一例)
図11は、周波数管理システムにおける無線方式が1つの場合の周波数利用要求に関するシーケンスの一例を示す説明図である。図11に示すように、無線装置101は、位置および無線方式に関する情報を周波数管理装置110へ送信する(ステップS1101)。周波数管理装置110は、無線装置101から位置および無線方式に関する情報を受信すると、利用可能な周波数のリストを示す情報を無線装置101へ送信する(ステップS1102)。無線装置101は、利用可能な周波数のリストの中から利用する周波数を選択して利用する周波数を示す情報を周波数管理装置110へ送信する(ステップS1103)。
(Example of sequence related to frequency use request)
FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example of a sequence related to a frequency use request when there is one radio system in the frequency management system. As illustrated in FIG. 11, the
このようにして、周波数管理システム100では、無線装置101と通信装置102との間の無線通信ネットワーク201において用いられる周波数が決定される。なお、周波数管理装置110は、無線装置101から利用する周波数を示す情報を受信すると、利用状況データベース900(図9参照)、占有度合いテーブル1000(図10参照)を更新する。
In this way, in the
図12は、周波数管理システムにおける無線方式が2つの場合の周波数利用要求に関するシーケンスの一例を示す説明図である。図12に示すように、無線装置101は、位置および無線方式1,2に関する情報を周波数管理装置110へ送信する(ステップS1201)。周波数管理装置110は、無線装置101から位置および無線方式1,2に関する情報を受信すると、利用可能な無線方式1,2毎の周波数のリストを示す情報を無線装置101へ送信する(ステップS1202)。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example of a sequence related to a frequency use request when there are two radio systems in the frequency management system. As illustrated in FIG. 12, the
無線装置101は、利用可能な無線方式1,2毎の周波数のリストの中から、無線方式1,2毎に利用する周波数を選択して利用する周波数と無線方式とを示す情報を周波数管理装置110へ送信する(ステップS1203)。このようにして、周波数管理システム100では、無線装置101と通信装置102との間の無線通信ネットワーク201において用いられる周波数と無線方式が決定される。なお、図11では、周波数管理システムにおける無線方式が2つの場合について説明したが、周波数管理システムにおける無線方式の数がnの場合には、n個の無線方式毎にそれぞれ周波数が決定されるようにすればよい。
The
(周波数管理装置が行う無線方式を統一する処理の一例)
図13は、周波数管理装置が行う無線方式を統一する処理の一例を示すフローチャートである。図13に示すように、周波数管理装置110は、周波数fnにおける混雑度合いが十分に大きいか否かを判断する(ステップS1301)。ステップS1301における判断を行うタイミングは、たとえば、新たに無線装置101を登録するタイミングや、所定周期毎である。
(An example of processing to unify the wireless system performed by the frequency management device)
FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of a process for unifying the wireless system performed by the frequency management apparatus. As shown in FIG. 13, the
周波数fnにおける混雑度合いが十分に大きいとは、全無線方式の占有度合いの和が予め定めた閾値以上となった場合であり、つまり、多数の無線方式が混在して電波が混雑してきた場合である。また、より正確に混雑度合いを判断する方法としては、それぞれの無線装置101の通信エリア、送信電力、周波数使用時間率などを用いてもよい。たとえば、図10のシーケンスにおいて無線装置101が実際に利用する周波数と一緒にこれらの情報を送信するようにし、周波数管理装置110がこれらの情報を用いて混雑度合いを判断してもよい。
The degree of congestion at the frequency fn is sufficiently large when the sum of the occupation ratios of all the wireless systems is equal to or greater than a predetermined threshold, that is, when radio waves are congested due to a mixture of many wireless systems. is there. In addition, as a method of more accurately determining the degree of congestion, the communication area, transmission power, frequency usage time rate, and the like of each
たとえば、無線装置101が実際に利用する周波数と一緒に通信エリアの情報を送信する場合、周波数管理装置110は、無線装置jが無線方式xを利用していればpn(x,j)=通信エリアの面積とし、利用していなければpn(x,j)=0とする。このようなエリアの面積と、全無線方式の占有度合いの和と、予め定めた閾値と、を用いて混雑度合いを判断してもよい。
For example, when transmitting information on the communication area together with the frequency actually used by the
混雑度合いが十分に大きくない場合(ステップS1301:No)、周波数管理装置110は、本フローによる一連の処理を終了する。混雑度合いが十分に大きい場合(ステップS1301:Yes)、周波数管理装置110は、周波数fnにおいて最も占有度合いの高い無線方式x’を抽出する(ステップS1302)。
When the degree of congestion is not sufficiently large (step S1301: No), the
次に、周波数fnにおいて最も占有度合いの高い無線方式x’が統一基準を満たすかどうかを判断する(ステップS1303)。統一基準については、図14等を用いて後述する。無線方式x’が統一基準を満たさない場合(ステップS1303:No)、本フローチャートによる一連の処理を終了する。無線方式x’が統一基準を満たす場合(ステップS1303:Yes)、該当エリアにおいて周波数fnを利用するにあたり無線方式としてx’のみを許可することを決定する(ステップS1304)。次に、周波数管理装置110は、利用規定テーブル800(図8参照)、利用状況データベース900(図9参照)、占有度合いテーブル1000(図10参照)等の各種テーブルを更新し(ステップS1305)、本フローチャートによる一連の処理を終了する。
Next, it is determined whether or not the radio system x 'having the highest degree of occupancy at the frequency fn satisfies the unified standard (step S1303). The unified standard will be described later with reference to FIG. When the wireless system x ′ does not satisfy the unified standard (step S1303: No), the series of processes according to this flowchart is terminated. When the radio system x ′ satisfies the unified standard (step S1303: Yes), it is determined that only x ′ is permitted as the radio system when using the frequency fn in the corresponding area (step S1304). Next, the
それぞれの周波数において許容する無線方式の統一基準は、周波数管理装置110の管理者が任意に設定することができる。ここで、無線方式の統一は、周波数全体としての利用効率を向上させつつ、それぞれの無線装置101の周波数利用に対する制限をなるべく低減することが一つの指標とすることができる。統一基準については以下に図14等を用いて説明する。
The unified standard of the radio system permitted in each frequency can be arbitrarily set by the administrator of the
図14は、周波数f1,f2,f3について定期的に混雑度合いを判断する際のタイミングチャート(その1)の一例を示す説明図である。図14において、タイミングチャート1400は、周波数f1について混雑度合いを判断する際のタイミングt1、周波数f2について混雑度合いを判断する際のタイミングt2、周波数f3について混雑度合いを判断する際のタイミングt3、を示している。このように、定期的に各周波数f1,f2,f3について混雑度合いを判断する。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing an example of a timing chart (No. 1) when periodically determining the degree of congestion for the frequencies f1, f2, and f3. In FIG. 14, a
図15は、タイミングt1における占有度合いテーブルの一例を示す説明図である。周波数f1については、占有度合いの最も高い無線方式aが統一候補となる。ここで、(2)式を用いて占有比率Yを算出する。 FIG. 15 is an explanatory diagram showing an example of the occupation degree table at the timing t1. For the frequency f1, the wireless system a having the highest occupation is a candidate for unification. Here, the occupation ratio Y is calculated using equation (2).
図15に示す占有度合いテーブル1500の各値を(2)式に代入すると、
占有比率Y=(40+40+20)/(40+40+20+30+15+45+5+10+10)=100/215
となる。
Substituting each value of the occupation degree table 1500 shown in FIG.
Occupancy ratio Y = (40 + 40 + 20) / (40 + 40 + 20 + 30 + 15 + 45 + 5 + 10 + 10) = 100/215
It becomes.
また、無線方式a専用となる周波数の見込み比率Zは、
見込み比率Z=[(すでに無線方式a限定となっている周波数の帯域幅の和+今判定を行っている周波数の帯域幅)/全周波数幅の種類数]=(0+1)/(1+1+1)=1/3
と表すことができる。
In addition, the expected ratio Z of the frequency dedicated to the wireless system a is
Expected ratio Z = [(sum of bandwidths of frequencies already limited to wireless system a + bandwidth of frequencies currently being determined) / number of types of total frequency widths] = (0 + 1) / (1 + 1 + 1) = 1/3
It can be expressed as.
本実施の形態では、「占有比率Y≧見込み比率Z」を統一基準としている。占有度合いテーブル1500の各値の場合、統一基準を満たすこととなる。そのため、タイミングt1において、周波数f1は、占有度合いの最も高い無線方式aに統一される。また、周波数f1において、無線方式b,cについては、利用が不可能になる。このように、電波が混雑して無線方式aのみに利用を制限した場合、周波数管理装置110は、無線装置101にその旨を通知する。
In the present embodiment, “occupation ratio Y ≧ expected ratio Z” is a unified standard. In the case of each value of the occupation degree table 1500, the unified standard is satisfied. Therefore, at the timing t1, the frequency f1 is unified to the wireless system a having the highest occupation. In addition, at the frequency f1, the wireless systems b and c cannot be used. As described above, when the radio wave is congested and the use is restricted to only the wireless method a, the
図16は、タイミングt2における占有度合いテーブルの一例を示す説明図である。図16に示す占有度合いテーブル1600は、タイミングt1において周波数f1が統一基準を満たしたことにより、周波数f1は無線方式aに統一されている。周波数f1は無線方式aに統一され、図15の周波数f1の無線方式bの30は、図16に示す無線方式bの周波数f2およびf3に15ずつ移動している。また、図15の周波数f1の無線方式cの5は、図16に示す無線方式cの周波数f2に移動している。つまり、周波数f1が無線方式aに統一されたことにより、周波数f1の無線方式bおよび無線方式cの無線装置101は、他の周波数に変更されている。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing an example of the occupation degree table at the timing t2. In the occupation degree table 1600 shown in FIG. 16, the frequency f1 is unified with the wireless system a because the frequency f1 satisfies the unified standard at the timing t1. The frequency f1 is unified with the wireless system a, and the
占有度合いテーブル1600において、周波数f2については、占有度合いの最も高い無線方式aが統一候補である。ここで、占有度合いテーブル1600の各値と、(2)式とを用いて占有比率Yを算出すると、占有比率Yは、占有比率Y=(40+40+20)/(40+40+20+30+60+15+10)=100/215となる。 In the occupation degree table 1600, for the frequency f2, the wireless method a having the highest occupation degree is a unified candidate. Here, when the occupation ratio Y is calculated using each value of the occupation degree table 1600 and the expression (2), the occupation ratio Y becomes the occupation ratio Y = (40 + 40 + 20) / (40 + 40 + 20 + 30 + 60 + 15 + 10) = 100/215.
見込み比率Zは、[(すでに無線方式a限定となっている周波数の帯域幅の和+今判定を行っている周波数の帯域幅)/全周波数幅の種類数]=(1+1)/(1+1+1)=2/3となる。つまり、タイミングt2の周波数f2については「占有比率Y<見込み比率Z」となり、統一基準「占有比率Y≧見込み比率Z」を満たさない。そのため、タイミングt2では、周波数f2の無線方式aへの統一を行わない。 The expected ratio Z is [(the sum of the bandwidths of frequencies already limited to the wireless system a + the bandwidth of the frequency currently being determined) / the number of types of the total frequency widths] = (1 + 1) / (1 + 1 + 1) = 2/3. That is, for the frequency f2 at the timing t2, “occupation ratio Y <expected ratio Z” is satisfied, and the unified standard “occupation ratio Y ≧ expected ratio Z” is not satisfied. Therefore, at timing t2, the frequency f2 is not unified with the wireless system a.
図17は、タイミングt3における占有度合いテーブルの一例を示す説明図である。図17に示す占有度合いテーブル1700は、タイミングt1において周波数f1が統一基準を満たしたことにより、周波数f1は無線方式aに統一されている。また、タイミングt2において周波数f2が統一基準を満たさなかったことにより、周波数f2は無線方式が統一されていない。そのため、占有度合いテーブル1700は、占有度合いテーブル1600(図16参照)と同じ値を示している。 FIG. 17 is an explanatory diagram illustrating an example of the occupation degree table at the timing t3. In the occupation degree table 1700 shown in FIG. 17, the frequency f1 is unified with the wireless system a because the frequency f1 satisfies the unified standard at the timing t1. In addition, since the frequency f2 does not satisfy the uniform standard at the timing t2, the radio system of the frequency f2 is not unified. Therefore, the occupation degree table 1700 shows the same value as the occupation degree table 1600 (see FIG. 16).
占有度合いテーブル1700において、周波数f3については、占有度合いの最も高い無線方式bが統一候補である。ここで、占有度合いテーブル1700の各値と、(2)式とを用いて占有比率Yを算出すると、占有比率Yは、占有比率Y=(0+30+60)/(40+40+20+30+60+15+10)=90/215となる。 In the occupancy degree table 1700, the radio system b with the highest occupancy degree is a unified candidate for the frequency f3. Here, when the occupation ratio Y is calculated using each value of the occupation degree table 1700 and the expression (2), the occupation ratio Y becomes the occupation ratio Y = (0 + 30 + 60) / (40 + 40 + 20 + 30 + 60 + 15 + 10) = 90/215.
見込み比率Zは、[(すでに無線方式b限定となっている周波数の帯域幅の和+今判定を行っている周波数の帯域幅)/全周波数幅の種類数]=(0+1)/(1+1+1)=1/3となる。つまり、タイミングt3の周波数f3については「占有比率Y≧見込み比率Z」となり、統一基準を満たす。そのため、周波数f3は、占有度合いの最も高い無線方式bに統一される。また、周波数f3において、無線方式a,cについては、利用が不可能になる。このように、電波が混雑して無線方式bのみに利用を制限した場合、周波数管理装置110は、無線装置101にその旨を通知する。
The expected ratio Z is [(the sum of the bandwidths of the frequencies already limited to the wireless system b + the bandwidth of the frequency currently being determined) / the number of types of the total frequency widths] = (0 + 1) / (1 + 1 + 1) = 1/3. That is, for the frequency f3 at the timing t3, “occupation ratio Y ≧ expected ratio Z” is satisfied, and the unified standard is satisfied. Therefore, the frequency f3 is unified with the wireless system b having the highest degree of occupation. Further, at the frequency f3, the wireless systems a and c cannot be used. As described above, when the radio wave is congested and the use is limited only to the wireless method b, the
(周波数管理装置が行う無線方式の統一を解除する処理の一例)
図18は、周波数管理装置が行う無線方式の統一を解除する処理の一例を示すフローチャートである。図18に示すように、周波数管理装置110は、周波数fnにおいて最も占有度合いの高い無線方式x’が解除基準を満たすかどうかを判断する(ステップS1801)。ステップS1801の判断は、新たに無線装置101を登録する場合や、所定周期毎に行われる。解除基準については、図19等を用いて後述する。
(An example of processing to cancel the unification of the wireless system performed by the frequency management device)
FIG. 18 is a flowchart illustrating an example of a process for canceling the unification of the wireless system performed by the frequency management apparatus. As illustrated in FIG. 18, the
無線方式x’が解除基準を満たさない場合(ステップS1801:No)、本フローチャートによる一連の処理を終了する。無線方式x’が解除基準を満たす場合(ステップS1801:Yes)、該当エリアにおける周波数fnを利用するに際しての無線方式x’への統一を解除する(ステップS1802)。次に、周波数管理装置110は、利用規定テーブル800(図8参照)等の各種テーブルを更新し(ステップS1803)、本フローチャートによる一連の処理を終了する。
When the radio system x ′ does not satisfy the release criterion (step S1801: No), a series of processes according to this flowchart is ended. If the radio system x 'satisfies the cancellation criteria (step S1801: Yes), the unification to the radio system x' when using the frequency fn in the corresponding area is canceled (step S1802). Next, the
なお、それぞれの周波数において無線方式の統一を解除する解除基準は、周波数管理装置110の管理者が任意に設定することができる。ここで、無線方式の統一の解除は、周波数全体としての利用効率を向上させつつ、それぞれの無線装置101の周波数利用に対する制限をなるべく低減することが一つの指標とすることができる。無線方式の統一の解除基準については以下に図19等を用いて説明する。
Note that an administrator of the
図19は、周波数f1,f2,f3について定期的に混雑度合いを判断する際のタイミングチャートの一例(その2)を示す説明図である。図19において、タイミングチャート1900は、定期的に順番に各周波数における無線方式の許可管理を行う際のタイミングを示している。たとえば、タイミングt10において、周波数管理装置110は、周波数f3について混雑度合いを判断する。
FIG. 19 is an explanatory diagram of an example (part 2) of a timing chart for periodically determining the degree of congestion for the frequencies f1, f2, and f3. In FIG. 19, a
図20は、タイミングt10における占有度合いテーブルの一例を示す説明図である。図20の占有度合いテーブル2000に示すように、タイミングt10では、周波数f1が無線方式aに統一され、周波数f3が無線方式bに統一されているものとする。ここでは、周波数f3の無線方式bの解除について説明する。まず、(2)式を用いて占有比率Yを算出する。 FIG. 20 is an explanatory diagram showing an example of the occupation degree table at the timing t10. As shown in the occupancy degree table 2000 in FIG. 20, it is assumed that the frequency f1 is unified with the wireless method a and the frequency f3 is unified with the wireless method b at the timing t10. Here, the cancellation of the radio system b of the frequency f3 will be described. First, the occupation ratio Y is calculated using equation (2).
占有度合いテーブル2000の各値を(2)式に代入すると、
占有比率Y=(15)/(40+30+15+25)=15/110
となる。
Substituting each value of the occupancy degree table 2000 into equation (2),
Occupancy ratio Y = (15) / (40 + 30 + 15 + 25) = 15/110
It becomes.
また、無線方式bの専用周波数比率W(見込み比率Z相当)は、
専用周波数比率W=(無線方式b限定となっている周波数の帯域幅の和/全周波数幅の種類数)=(1)/(1+1+1)=1/3
と表すことができる。
Further, the dedicated frequency ratio W (equivalent to the expected ratio Z) of the wireless system b is
Dedicated frequency ratio W = (sum of frequency bandwidths limited to radio system b / number of types of total frequency widths) = (1) / (1 + 1 + 1) = 1/3
It can be expressed as.
本実施の形態では、「占有比率Y<0.5×専用周波数比率W」を解除基準としている。タイミングt10における占有度合いテーブル2000の各値の場合、解除基準を満たすこととなる。そのため、タイミングt10において、周波数f3は、無線方式bへの統一が解除される。このように、無線方式bのみに利用を制限した場合、電波が空いてくると、周波数f3における無線方式bへの統一を解除し、無線方式a,cについても利用可能にする。そして、周波数管理装置110は、その旨を無線装置101に通知する。
In the present embodiment, “occupation ratio Y <0.5 × dedicated frequency ratio W” is used as a release criterion. In the case of each value in the occupation degree table 2000 at the timing t10, the release criterion is satisfied. Therefore, at timing t10, the frequency f3 is no longer unified with the wireless system b. As described above, when the use is limited only to the wireless system b, when the radio wave becomes empty, the unification of the wireless system b at the frequency f3 is canceled and the wireless systems a and c can be used. Then, the
(無線方式を変更した場合のシーケンスの一例)
図21は、無線方式を変更した場合のシーケンスの一例を示す説明図である。図21に示すように、周波数管理装置110は、統一基準を満たしことや無線方式の統一の解除により無線方式を変更した場合、利用可能な周波数のリストの変更を示す情報を無線装置101へ送信する(ステップS2101)。無線装置101は、利用可能な周波数のリストの中から利用する周波数を選択して利用する周波数と無線方式とを示す情報を周波数管理装置110へ送信する(ステップS2102)。
(Example of the sequence when the wireless system is changed)
FIG. 21 is an explanatory diagram showing an example of a sequence when the wireless method is changed. As illustrated in FIG. 21, the
このようにして、周波数管理システム100では、無線装置101と通信装置102との間の無線通信ネットワーク201において用いられる周波数が変更される。なお、周波数管理装置110は、無線装置101から利用する周波数を示す情報を受信すると、記憶部520に記憶される利用規定テーブル800(図8参照)、利用状況データベース900(図9参照)、占有度合いテーブル1000(図10参照)を更新する。
In this way, in the
(周波数利用要求に関するシーケンスの変形例)
図22は、周波数管理システムにおける無線方式が1つの場合の周波数利用要求に関するシーケンスの変形例を示す説明図である。図22に示す変形例は、周波数管理装置110が、利用可能な周波数のリストと有効期間とを示す情報を無線装置101へ送信する点が、図11に示した周波数利用要求に関するシーケンスと異なる。
(Modified example of sequence related to frequency use request)
FIG. 22 is an explanatory diagram showing a modified example of a sequence related to a frequency use request when there is one radio system in the frequency management system. The modification shown in FIG. 22 is different from the sequence related to the frequency use request shown in FIG. 11 in that the
図22に示すように、無線装置101は、位置および無線方式に関する情報を周波数管理装置110へ送信する(ステップS2201)。周波数管理装置110は、無線装置101から位置および無線方式に関する情報を受信すると、利用可能な周波数のリストと有効期間とを示す情報を無線装置101へ送信する(ステップS2202)。無線装置101は、利用可能な周波数のリストの中から利用する周波数を選択して利用する周波数を示す情報を周波数管理装置110へ送信する(ステップS2203)。
As illustrated in FIG. 22, the
このようにして、周波数管理システム100では、無線装置101と通信装置102との間の無線通信ネットワーク201において有効期間が経過するまでの間、用いられる周波数が決定される。周波数管理装置110は、無線装置101から利用する周波数を示す情報を受信すると、記憶部520に記憶される利用状況データベース900(図9参照)や、占有度合いテーブル1000(図10参照)を更新する。また、有効期間が経過すると、たとえば、無線装置101との一旦接続を解除し、再度、図22に示したシーケンスの動作を行うことにより、再接続を可能にする。
In this way, in the
図23は、周波数管理システムにおける無線方式が2つの場合の周波数利用要求に関するシーケンスの変形例を示す説明図である。図23に示す変形例は、周波数管理装置110が、利用可能な無線方式1,2毎の周波数のリストと有効期間とを示す情報を無線装置101へ送信する点が、図12に示した周波数利用要求に関するシーケンスと異なる。
FIG. 23 is an explanatory diagram showing a modified example of a sequence related to a frequency use request when there are two radio systems in the frequency management system. 23 is different from the frequency shown in FIG. 12 in that the
図23に示すように、無線装置101は、位置および無線方式1,2に関する情報を周波数管理装置110へ送信する(ステップS2301)。周波数管理装置110は、無線装置101から位置および無線方式1,2に関する情報を受信すると、利用可能な無線方式1,2毎の周波数のリストと有効期間を示す情報を無線装置101へ送信する(ステップS2302)。
As illustrated in FIG. 23, the
無線装置101は、利用可能な無線方式1,2毎の周波数のリストの中から、無線方式1,2毎に利用する周波数を選択して利用する周波数と無線方式とを示す情報を周波数管理装置110へ送信する(ステップS2303)。このようにして、周波数管理システム100では、無線装置101と通信装置102との間の無線通信ネットワーク201において有効期間が経過するまでの間、用いられる周波数と無線方式が決定される。なお、図11では、周波数管理システムにおける無線方式が2つの場合について説明したが、周波数管理システムにおける無線方式の数がnの場合には、n個の無線方式毎にそれぞれ周波数が決定されるようにすればよい。
The
なお、周波数管理装置110は、無線装置101から利用する周波数を示す情報を受信すると、記憶部520に記憶される利用状況データベース900(図9参照)や、占有度合いテーブル1000(図10参照)を更新する。また、有効期間が経過すると、たとえば、一旦接続を解除し、再度、図23に示したシーケンスの動作を行うことにより、再接続を可能にする。
When the
このように有効期間を設定することにより、利用可能な無線装置101を有効期間毎に制限することができるとともに、特定の無線装置101による長時間の利用を抑えることができる。これにより、電波の混雑を抑えることができる。また、このような有効期間を設定した場合においても、電波が混雑してきた場合には、周波数毎に一の無線方式に統一することも可能である。
By setting the effective period in this way, the
また、有効期間を設定する場合、無線方式の許可管理を行う際のタイミングは、所定周期毎(図14および図19参照)とすることに限らない。各無線装置101に設定する有効期間を用いることにより、混雑状況を予測することができ、無線方式の統一を解除する解除基準を満たすことが予測可能になるため、無線方式の許可管理を行う際のタイミングは、予測した解除基準を満たすタイミングとしてもよい。
Moreover, when setting a valid period, the timing at the time of performing the permission management of a radio | wireless system is not restricted to every predetermined period (refer FIG. 14 and FIG. 19). By using the effective period set for each
(無線方式xのスループット特性の一例)
図24は、無線方式xのスループット特性の一例を示す説明図である。なお、図24では、混雑度合いの判断に、スループットの劣化を用いる場合について説明する。図24において、グラフは、横軸がエリアにおける無線装置の混雑度合いを示し、縦軸がスループット(通信速度)を示している。周波数管理装置110は、シミュレーションなどで計算した混在なしの場合の特性2401を無線方式毎に予め記憶しておく。特性2401は、無線方式xの無線装置101しか存在しない場合のスループット特性を示している。
(Example of throughput characteristics of wireless system x)
FIG. 24 is an explanatory diagram illustrating an example of throughput characteristics of the radio system x. Note that FIG. 24 illustrates a case where throughput degradation is used to determine the degree of congestion. In the graph of FIG. 24, the horizontal axis indicates the degree of congestion of wireless devices in the area, and the vertical axis indicates the throughput (communication speed). The
無線装置101は、それぞれがスループット特性を定期的に周波数管理装置110に報告(送信)する。周波数管理装置110は、無線装置101の報告結果に基づいて、各無線方式のスループットの劣化を算出する。スループットの劣化とは、特性2401との差分である。無線方式が混在する場合、スループットの劣化を算出することにより、たとえば、特性2402を導出される。特性2402は、無線方式xの無線装置101がp%しか存在しない場合のスループット特性を示している。
Each of the
このようなスループット特性を用いて、スループットの劣化(特性2401との差分)の和が閾値以上になった場合に、混雑度合いが大きいと判断してもよい。このように、スループットの劣化を用いて、混雑度合いを判断することも可能である。 Using such throughput characteristics, it may be determined that the degree of congestion is large when the sum of throughput degradation (difference from characteristics 2401) is equal to or greater than a threshold value. In this way, it is also possible to determine the degree of congestion using the degradation of throughput.
また、たとえば、無線装置101が、直接他の無線装置101の干渉電力を測定し、無線方式毎の干渉電力を周波数管理装置110に報告(送信)してもよい。この場合、周波数管理装置110は、無線装置101からの報告値を集計し、異なる無線方式間の干渉電力が閾値以上になった場合に混雑度合いが大きいと判断してもよい。
Further, for example, the
以上のように、実施の形態では、無線装置101の位置と無線方式との組み合わせに応じて使用可能な周波数を設定することにより、同一周波数かつ異なる無線方式という干渉制御が困難な各通信の発生を減らすことを可能にし、干渉を低減することができる。また、たとえば、予め試験を行って周波数を特定して2次周波数が利用できるかを確認する必要がないため、周波数管理の保守に工数がかからないようにすることができる。
As described above, in the embodiment, by setting a usable frequency according to the combination of the position of the
また、本実施の形態では、無線装置101から受信した無線方式に関する情報に基づいて、無線装置101の無線方式を利用できる周波数を抽出するため、無線方式が異なる無線装置101同士における電波の干渉を抑えることができる。
Further, in this embodiment, since the frequency that can use the wireless method of the
また、本実施の形態では、周波数毎の電波の干渉度合いが所定の度合いを超える周波数に対応する無線方式を減らすようにしたので、混雑した周波数における電波の干渉を低減することができる。 Further, in the present embodiment, the radio system corresponding to the frequency at which the radio wave interference degree for each frequency exceeds a predetermined degree is reduced, so that radio wave interference at a congested frequency can be reduced.
また、本実施の形態では、干渉度合いが所定の度合いを下回ると、干渉度合いが所定の度合いを超えた周波数に対応して減らした無線方式を元に戻すようにした。したがって、混雑が緩和し、干渉が少なくなると、無線方式の制限をなくすし、使用可能な無線方式を自由に使用することができる。 Further, in this embodiment, when the degree of interference falls below a predetermined degree, the radio scheme reduced corresponding to the frequency at which the degree of interference exceeds the predetermined degree is restored. Therefore, when congestion is alleviated and interference is reduced, the restriction of the wireless system can be eliminated and a usable wireless system can be freely used.
また、本実施の形態では、干渉度合いが所定の度合いを超える周波数に対応する無線方式の中から、無線方式を使用中の無線端末の数に基づいて選択した無線方式を使用不可にした。したがって、使用数の少ない無線方式を使用不可にすることができる。使用不可となった無線方式の無線装置101は、他の周波数に変更することにより、たとえば、同じ無線方式で使用可能であるため、他の周波数に変更する無線装置101の数を抑えることができ、変更時の負荷を軽減することができる。
Further, in the present embodiment, the wireless method selected based on the number of wireless terminals that are using the wireless method from the wireless methods corresponding to the frequencies whose interference degree exceeds a predetermined degree is disabled. Therefore, it is possible to disable a radio system with a small number of uses. The
また、本実施の形態では、干渉度合いが所定の度合いを超える周波数に対応する無線方式のうちの、占有比率が閾値を超える無線方式がない場合は、無線方式を減らさないようにした。これにより、周波数の変更を要する多数の無線装置101が存在する場合に、周波数の変更を行わないようにすることができる。したがって、無線装置101の他の周波数への変更にかかる負荷を生じないようにすることができる。
Also, in this embodiment, the radio scheme is not reduced when there is no radio scheme whose occupation ratio exceeds the threshold among the radio schemes corresponding to the frequencies whose interference degree exceeds a predetermined degree. Thereby, it is possible to prevent the frequency from being changed when there are a large number of
また、本実施の形態では、「占有比率Y≧見込み比率Z」の統一基準を満たしたときに無線方式を統一するようにしたので、一の周波数に同一の無線方式が偏って設定されることを抑制することができる。したがって、周波数毎に無線方式を異ならせるようにすることができ、電波の干渉を低減することができる。 In the present embodiment, since the wireless system is unified when the standard of “occupation ratio Y ≧ expected ratio Z” is satisfied, the same wireless system is set to be biased to one frequency. Can be suppressed. Therefore, the radio system can be made different for each frequency, and radio wave interference can be reduced.
また、本実施の形態では、周波数が使用可能な有効期間が経過するまで、無線装置101の無線方式の使用を許容するようにした。これにより、利用可能な無線装置101を有効期間毎に制限することができるとともに、特定の無線装置101による長時間の利用を抑えることができる。したがって、電波の干渉を低減することができる。
Further, in the present embodiment, use of the wireless method of the
上述した実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。 The following additional notes are disclosed with respect to the embodiment described above.
(付記1)無線装置が、前記無線装置が無線通信または無線放送に使用可能な無線方式を示す情報を制御装置へ送信し、
前記制御装置が、無線方式と使用可能な周波数とを対応付ける周波数情報の中から、前記無線装置によって送信された情報が示す無線方式に対応する周波数を抽出し、抽出した周波数を示す情報を前記無線装置に送信し、
前記無線装置が、前記制御装置によって送信された情報が示す周波数によって無線通信または無線放送を行う、
ことを特徴とする通信方法。
(Supplementary note 1) The wireless device transmits information indicating a wireless method that the wireless device can use for wireless communication or wireless broadcasting to the control device,
The control device extracts a frequency corresponding to a wireless method indicated by information transmitted by the wireless device from frequency information associating a wireless method with a usable frequency, and transmits information indicating the extracted frequency to the wireless device To the device,
The wireless device performs wireless communication or wireless broadcasting at a frequency indicated by information transmitted by the control device;
A communication method characterized by the above.
(付記2)前記制御装置が、
前記無線装置を含む無線装置群における電波の干渉度合いを周波数毎に示す情報に基づいて、前記干渉度合いが所定の度合いを超える周波数に対応する無線方式を減らすように前記周波数情報を更新し、
更新した周波数情報の中から、前記無線装置によって送信された情報が示す無線方式に対応する周波数を抽出し、抽出した周波数を示す情報を前記無線装置に送信する、
ことを特徴とする付記1に記載の通信方法。
(Appendix 2) The control device is
Based on information indicating the radio wave interference level for each frequency in the radio device group including the radio device, the frequency information is updated so as to reduce the radio system corresponding to the frequency at which the interference level exceeds a predetermined level,
Extracting the frequency corresponding to the wireless method indicated by the information transmitted by the wireless device from the updated frequency information, and transmitting the information indicating the extracted frequency to the wireless device.
The communication method according to
(付記3)前記制御装置が、前記干渉度合いを示す情報に基づいて、前記干渉度合いが前記所定の度合いを超えた周波数の前記干渉度合いが前記所定の度合いを下回ると、前記干渉度合いが前記所定の度合いを超える周波数に対応する減らした無線方式を元に戻すように前記周波数情報を更新し、
更新した周波数情報の中から、前記無線装置によって送信された情報が示す無線方式に対応する周波数を抽出し、抽出した周波数を示す情報を前記無線装置に送信する、
ことを特徴とする付記2に記載の通信方法。
(Additional remark 3) If the said control apparatus is less than the said predetermined degree when the said interference degree of the frequency where the said interference degree exceeded the said predetermined degree based on the information which shows the said interference degree, the said interference degree will be the said predetermined degree Updating the frequency information to restore the reduced radio scheme corresponding to frequencies exceeding the degree of
Extracting the frequency corresponding to the wireless method indicated by the information transmitted by the wireless device from the updated frequency information, and transmitting the information indicating the extracted frequency to the wireless device.
The communication method according to
(付記4)前記制御装置が、前記干渉度合いが前記所定の度合いを超える周波数に対応する無線方式の中から、前記無線装置群のうちの前記無線方式を使用中の無線端末の数に基づいて選択した無線方式を使用不可にするように前記周波数情報を更新する、
ことを特徴とする付記2または3に記載の通信方法。
(Additional remark 4) Based on the number of the radio | wireless terminals which the said control apparatus is using the said radio | wireless system among the radio | wireless systems corresponding to the frequency in which the said interference degree exceeds the said predetermined | prescribed degree. Updating the frequency information to disable the selected wireless method;
The communication method according to
(付記5)前記制御装置が、前記干渉度合いが前記所定の度合いを超える周波数に対応する無線方式のうちの、前記無線装置群の数に対する前記無線方式を使用中の無線端末の数の比率が閾値を超える無線方式がない場合は、前記干渉度合いが前記所定の度合いを超える周波数に対応する無線方式を減らさないことを特徴とする付記2〜4のいずれか一つに記載の通信方法。
(Additional remark 5) The ratio of the number of the radio | wireless terminals which are using the said radio | wireless system with respect to the number of the said radio | wireless apparatus groups among the radio | wireless systems which the said control apparatus respond | corresponds to the frequency in which the said interference degree exceeds the said predetermined degree. The communication method according to any one of
(付記6)前記制御装置が、
前記干渉度合いが所定の度合いを超える周波数に対応する無線方式のうちの1つの無線方式のみを使用可にするように前記周波数情報を更新し、
前記閾値は、前記周波数情報において前記無線方式のみを使用可とした周波数の数に応じた閾値であることを特徴とする付記5に記載の通信方法。
(Appendix 6) The control device is
Updating the frequency information so as to enable only one radio scheme among radio schemes corresponding to frequencies where the degree of interference exceeds a predetermined degree;
The communication method according to
(付記7)前記制御装置が、抽出した周波数を示す情報と、前記抽出した周波数が使用可能な期間を示す情報とを前記無線装置に送信し、
前記無線装置が、前記制御装置によって送信された情報が示す前記期間が経過するまで、前記制御装置によって送信された情報が示す周波数によって無線通信または無線放送を行う、
ことを特徴とする付記1〜6のいずれか一つに記載の通信方法。
(Supplementary note 7) The control device transmits information indicating the extracted frequency and information indicating a period in which the extracted frequency is usable to the wireless device,
The wireless device performs wireless communication or wireless broadcasting at a frequency indicated by the information transmitted by the control device until the period indicated by the information transmitted by the control device has elapsed.
The communication method according to any one of
(付記8)自装置が無線通信または無線放送に使用可能な無線方式を示す情報を送信する無線装置と、
無線方式と使用可能な周波数とを対応付ける周波数情報の中から、前記無線装置によって送信された情報が示す無線方式に対応する周波数を抽出し、抽出した周波数を示す情報を前記無線装置に送信する制御装置と、
を含み、
前記無線装置は、前記制御装置によって送信された情報が示す周波数によって無線通信または無線放送を行うことを特徴とする通信システム。
(Appendix 8) A wireless device that transmits information indicating a wireless method that the device itself can use for wireless communication or wireless broadcasting;
Control for extracting a frequency corresponding to a wireless method indicated by information transmitted by the wireless device from frequency information associating a wireless method with a usable frequency, and transmitting information indicating the extracted frequency to the wireless device Equipment,
Including
The wireless device performs wireless communication or wireless broadcasting at a frequency indicated by information transmitted by the control device.
(付記9)無線装置が無線通信または無線放送に使用可能な無線方式を示す情報を前記無線装置から受信する受信部と、
無線方式と使用可能な周波数とを対応付ける周波数情報の中から、前記受信部によって受信された情報が示す無線方式に対応する周波数を抽出する抽出部と、
前記抽出部によって抽出された周波数を示す情報を前記無線装置に送信する送信部と、
を有することを特徴とする制御装置。
(Additional remark 9) The receiving part which receives the information which shows the radio system which a radio | wireless apparatus can use for radio | wireless communication or radio | wireless broadcasting from the said radio | wireless apparatus,
An extraction unit for extracting a frequency corresponding to the wireless method indicated by the information received by the receiving unit from the frequency information associating the wireless method with a usable frequency;
A transmission unit that transmits information indicating the frequency extracted by the extraction unit to the wireless device;
A control device comprising:
(付記10)自装置が無線通信または無線放送に使用可能な無線方式を示す情報を制御装置へ送信する送信部と、
無線方式と使用可能な周波数とを対応付ける周波数情報の中から前記制御装置によって抽出された、前記送信部によって送信された情報が示す無線方式に対応する周波数を示す情報を前記制御装置から受信する受信部と、
前記受信部によって受信された情報が示す周波数によって無線通信または無線放送を行う無線部と、
を有することを特徴とする無線装置。
(Additional remark 10) The transmission part which transmits the information which shows the radio | wireless system which an own apparatus can use for radio | wireless communication or radio broadcasting to a control apparatus,
Reception that receives information indicating the frequency corresponding to the wireless method indicated by the information transmitted by the transmission unit, extracted from the frequency information that associates the wireless method and the usable frequency, from the control device. And
A wireless unit that performs wireless communication or wireless broadcasting at a frequency indicated by the information received by the receiving unit;
A wireless device comprising:
100 周波数管理システム
101 無線装置
102 通信装置
110 周波数管理装置
111 受信部
112 抽出部
113 送信部
114 取得部
115 更新部
201 無線通信ネットワーク
220 ネットワーク
301 CPU
302 メモリ
303 ユーザインタフェース
304 通信インタフェース
305 位置情報取得装置
401 CPU
402 メモリ
403 ユーザインタフェース
404 通信インタフェース
501 受信部
502 受信信号処理部
503 周波数管理部
504 送信信号処理部
505 送信部
511 周波数リスト抽出部
512 周波数リスト決定部
513 利用状況集計部
514 混雑評価部
515 無線方式変更部
520 記憶部
DESCRIPTION OF
302
402
Claims (7)
前記制御装置が、前記無線装置を含む無線装置群における電波の干渉度合いを周波数毎に示す情報に基づいて、無線方式と使用可能な周波数とを対応付ける周波数情報を、前記干渉度合いが所定の度合いを超える周波数に対応する無線方式を減らすように更新し、更新した周波数情報の中から、前記無線装置によって送信された情報が示す無線方式に対応する周波数を抽出し、抽出した周波数を示す情報を前記無線装置に送信し、
前記無線装置が、前記制御装置によって送信された情報が示す周波数によって無線通信または無線放送を行う、
ことを特徴とする通信方法。 A wireless device transmits information indicating a wireless method that the wireless device can use for wireless communication or wireless broadcasting to a control device;
Based on information indicating the radio wave interference level for each frequency in the radio device group including the radio device , the control device sets frequency information associating a radio system with a usable frequency, and the interference level is set to a predetermined level. The wireless system corresponding to the frequency exceeding the frequency is updated to be reduced, and the frequency corresponding to the wireless system indicated by the information transmitted by the wireless device is extracted from the updated frequency information , and the information indicating the extracted frequency is To the wireless device,
The wireless device performs wireless communication or wireless broadcasting at a frequency indicated by information transmitted by the control device;
A communication method characterized by the above.
ことを特徴とする請求項1に記載の通信方法。The communication method according to claim 1.
前記無線装置が、前記制御装置によって送信された情報が示す前記期間が経過するまで、前記制御装置によって送信された情報が示す周波数によって無線通信または無線放送を行う、The wireless device performs wireless communication or wireless broadcasting at a frequency indicated by the information transmitted by the control device until the period indicated by the information transmitted by the control device has elapsed.
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の通信方法。The communication method according to any one of claims 1 to 3.
前記無線装置を含む無線装置群における電波の干渉度合いを周波数毎に示す情報に基づいて、無線方式と使用可能な周波数とを対応付ける周波数情報を、前記干渉度合いが所定の度合いを超える周波数に対応する無線方式を減らすように更新し、更新した周波数情報の中から、前記無線装置によって送信された情報が示す無線方式に対応する周波数を抽出し、抽出した周波数を示す情報を前記無線装置に送信する制御装置と、Based on the information indicating the radio wave interference level for each frequency in the radio device group including the radio device, the frequency information associating the radio system with the usable frequency corresponds to the frequency at which the interference level exceeds a predetermined level. Update to reduce the radio system, extract the frequency corresponding to the radio system indicated by the information transmitted by the radio device from the updated frequency information, and transmit the information indicating the extracted frequency to the radio device A control device;
を含み、Including
前記無線装置は、前記制御装置によって送信された情報が示す周波数によって無線通信または無線放送を行うことを特徴とする通信システム。The wireless device performs wireless communication or wireless broadcasting at a frequency indicated by information transmitted by the control device.
前記無線装置を含む無線装置群における電波の干渉度合いを周波数毎に示す情報に基づいて、無線方式と使用可能な周波数とを対応付ける周波数情報を、前記干渉度合いが所定の度合いを超える周波数に対応する無線方式を減らすように更新し、更新した周波数情報の中から、前記受信部によって受信された情報が示す無線方式に対応する周波数を抽出する抽出部と、Based on the information indicating the radio wave interference level for each frequency in the radio device group including the radio device, the frequency information associating the radio system with the usable frequency corresponds to the frequency at which the interference level exceeds a predetermined level. An update unit that updates to reduce the radio system, and extracts a frequency corresponding to the radio system indicated by the information received by the reception unit from the updated frequency information;
前記抽出部によって抽出された周波数を示す情報を前記無線装置に送信する送信部と、A transmission unit that transmits information indicating the frequency extracted by the extraction unit to the wireless device;
を有することを特徴とする制御装置。A control device comprising:
前記制御装置が更新した周波数情報の中から前記制御装置によって抽出された、前記送信部によって送信された情報が示す無線方式に対応する周波数を示す情報を前記制御装置から受信する受信部と、A receiving unit that receives information indicating a frequency corresponding to a radio scheme indicated by the information transmitted by the transmitting unit, extracted from the frequency information updated by the control unit, from the control unit;
前記受信部によって受信された情報が示す周波数によって無線通信または無線放送を行う無線部と、A wireless unit that performs wireless communication or wireless broadcasting at a frequency indicated by the information received by the receiving unit;
を有することを特徴とする無線装置。A wireless device comprising:
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